DAFTAR GAMBAR
LANDASASAN TEORI
3.2 Material Pembentuk Beton
Beton secara garis besar terdiri dari tiga klasifikasi bahan, yaitu:
1. Bahan pengikat, dalam hal ini air dan semen yang bereaksi membentuk pasta semen.
2. Bahan pengisi atau agregat, yang terdiri dari agregat halus umumnya pasir, dan agregat kasar umumnya kerikil atau batu pecah.
3. Bahan tambahan yang bersifat additional seperti retarder, pozzolan dan sebagainya.
Berikut ini akan dijabarkan mengenai bahan-bahan pembentuk beton yang juga dipakai sebagai bahan beton yang akan diselidiki pada penelitian ini.
3.2.1 Semen Portland
Semen Portland adalah bahan kontruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton.
11
Gambar 3.1 Semen PCC tipe I (Dokumentasi PT Semen Padang, 2019) Menurut ASTM C-150, 1985, semen Portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya (Mulyono, 2004).
Arti kata semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif maupun kohesif, yaitu bahan pengikat. Menurut Standar Industri Indonesia, SII 0013-1981, definisi semen Portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidraulis bersama bahan-bahan yang bisa digunakan, yaitu gypsum (Nugraha dan Antoni, 2007).
Semen portland dibuat dari serbuk halus mineral kristalin yang komposisi utamanya adalah adalah kalsium dan aluminium silikat. Penambahan air pada mineral ini menghasilkan suatu pasta yang jika mengering akan mempunyai kekuatan seperti batu. Berat jenis yang dihasilkan berkisar antara 3.12 dan 3.16 dan berat volume sekitar 1500 kg/cm . Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur (CaO), silika (SiO3), alumina (A12O3), sedikit magnesia (MgO), dan terkadang sedikit alkali. Untuk mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan oksida besi, sedangkan gipsum (CaSO4.2H2O) ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen (Mulyono, 2004).
12
Semen yang digunakan untuk bahan beton adalah semen Portland, berupa semen hidrolik yang berfungsi sebagai bahan perekat bahan susun beton. Dengan jenis semen tersebut diperlukan air guna berlangsungnya reaksi kimiawi pada proses hidrasi. Pada proses hidrasi semen mengeras dan mengikat bahan susun beton membentuk masa padat. Semen portland yang pada awalnya ditemukan di dekat kota Dorset, Inggris, adalah bahan yang umumnya digunakan untuk keperluan tersebut (Dipohusodo, 1999).
Pada penelitian ini memakai semen Portland tipe PCC 1. Walaupun terdapat berbagai jenis semen Portland standar, kebanyakan beton untuk bangunan gedung-gedung terbuat dari semen standar atau semen tipe I (untuk beton dimana kekuatan kritis dibutuhkan dalam jangka waktu 28 hari.
Secara garis besar Semen Portland tersusun dari 4 senyawa kimia utama, yaitu :
a. Trikalsium silica (3CaO – SiO2) yang disingkat menjadi C3S.
b. Dikalsium silica (2CaO – SiO2) yang disingkat menjadi C2S.
c. Trikalsium aluminat (3CaO – Al2O3) yang disingkat menjadi C3S.
d. Tetrakalsium aluminoferit (4CaO - Al2O3 - fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF.
Adapun fungsi atau pengaruh dari masing-masing unsur senyawa dalam semen sebagai berikut (Mulyono, 2004).
1. Trikalsium Silica (C3S)
Adapun fungsi atau pengaruh trikalsium silica dalam semen adalah:
a. Berpengaruh terhadap pengerasan semen, terutama sebelum umur 14 hari setelah mempengaruhi kekuatan awal beton.
b. Apabila tercampur air Trikalsium silica segera mulai berhidrasi dan menghasilkan panas hidrasi yang cukup tinggi.
2. Dikalsium Silika (C2S)
Adapun fungsi atau pengaruh Dikalsium silika dalam semen adalah:
a. Dikalsium silika bereaksi dengan air lebih lambat dan panas hidrasi lebih rendah.
13
b. Pengaruh dikalsium silika terhadap pengerasan semen setelah berumur lebih dari 7 hari dan memberikan kekuatan akhir pada beton.
3. Trikalsium Aluminat (C4A)
Adapun pengaruh trikalsium aluminat dalam semen adalah:
a. Hidrasi yang dialaminya sangat cepat dan hidrasi yang dihasilkan sangat tinggi.
b. Berpengaruh pada pengerasan awal dan pengerasan berikutnya yang panjang.
c. Kadar trikalsium aluminat tidak boleh lebih dari 10% karena akan menghasilkan beton yang kurang bagus.
4. Tetrakalsium Aluminoferit (C4AF)
Adapun pengaruh tetrakalsium aluminoferit dalam semen adalah:
a. Bereaksi cepat dengan air, dan pasta berbentuk dalam beberapa menit.
b. Kurang besar pengaruhnya terhadap kekerasan semen.
Semen memiliki sifat kimiawi, disamping itu semen juga memiliki beberapa sifat fisikis. Adapun sifat fisikis yang dimiliki Semen Portland adalah sebagai berikut :
1. Kehalusan butiran
Kehalusan butiran semen mempengaruhi proses hidrasi. Waktu pengikatan menjadi semakin lama jika butir semen lebih kasar. Kehalusan penggilingan butir semen dinamakan penampang spesifik, yaitu luas butir permukaan semen. Jika luas permukaan penampang semen lebih besar, semen akan memperbesar bidang kontak dengan air, semakin besar butiran semen, proses hidrasinya semakain cepat, sehingga kekuatan awal tinggi dan kekuatan akhir akan berkurang.
Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya bleeding atau naiknya air ke permukaan, tetapi menambah kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.
Menurut ASTM, butir semen yang lolos ayakan No.200 harus lebih 78%.
14
2. Kepadatan
Berat jenis yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3.15 Mg/m³. Pada kenyataannya, berat semen yang diproduksi berkisar antara 3.05 Mg/m³ sampai 3.25 Mg/m³. Fariasi ini akan berpengaruh pada proporsi campuran semen dalam campuran.
3. Konsistensi
Konsistensi semen Portland lebih banyak pengaruhnya pada saat pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan sampai pada saat beton mengeras. Konsistensi yang terjadi tergantung pada rasio antara semen dan air serta aspek-aspek bahan semen seperti kehalusan dan kecepatan hidrasi. Konsistensi mortar tergantung pada konsistensi semen dan agregat pencampurnya.
4. Waktu pengikatan adalah waktu yang dibutuhkan semen untuk mengeras, terhitung mulai dari bereaksi denganair dan menjadi pasta semen hingga pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan.
5. Panas hidrasi
Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen berekasi dengan air, dinyatakan dalam kalori/gram. Jumlah panas yang dibentuk antara lain tergantung pada jenis semen yang dipakai dan kehalusan butir semen.
Dalam pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat mengakibatkan masalah yaitu timbulnya keretakan pada saat pendinginan. Pada beberapa struktur beton, terutama pada struktur beton mutu tinggi. Oleh karena itu perlu dilakukan pendinginan melalui perawatan pada saat pelaksanaan.
6. Perubahan volume
Kekekalan pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran yang menyatakan kemampuan pengembangan bahan-bahan campuran dan kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi.
Ketidak kekekalan semen terjadi disebabkan terlalu banyaknya kapur bebas yang pembakarannya tidak sempurna serta magnesia yang terdapat dalam campuran tersebut.
15
7. Kekuatan tekan
Kekuatan tekan semen diuji dengan cara membuat mortar yang kemudian ditekan sampai hancur. Contoh semen yang diuji dicampur dengan pasir silika dengan perbandingan tertentu, kemudian dibentuk dengan kubus berukuran 5x5x5 cm.
. Berikut dapat dilihat jenis-jenis semen Portland yang dibagi menjadi 5 jenis Manik, 2008 yaitu:
1. Tipe I
Semen Portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan untuk bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan memerlukan persyaratan khusus.
2. Tipe II
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan untuk bangunan dari beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau untuk pondasi yang tertahan didalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam sulfat), saluran air buangan dan bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.